2.2 第1課時(shí)動物細(xì)胞培養(yǎng)(學(xué)案)-高中生物人教版選擇性必修第三冊

1、第 1 課時(shí)動細(xì)培課標(biāo)內(nèi)容要求闡明動細(xì)胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關(guān)組織、分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓 細(xì)胞生長和增殖的過程。動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。簡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。核心素養(yǎng)對接科學(xué)思：說明動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞生長的特點(diǎn)；比較動物細(xì) 胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的不同。社會責(zé)任：說明干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用及存在的題。 自主學(xué)習(xí)一、概念動物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關(guān)的組織它分散成單個(gè)細(xì)胞后適宜的培養(yǎng)條 件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件液和培養(yǎng)用具滅菌處理，無菌、無毒的環(huán)境下進(jìn)行操作更換培

2、養(yǎng)液，清除代謝物類、氨基酸、無鹽、維生素等營養(yǎng)補(bǔ)充培養(yǎng)液中尚研究清楚的成分物多以6.50.5 為宜溫度和 謝必需的氣體環(huán)境培養(yǎng)液p三、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程懸浮生長：細(xì)胞懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。密度過大時(shí)，由于有害代謝物積累和養(yǎng)液 中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，細(xì)胞分裂受阻。細(xì)胞貼壁：多數(shù)細(xì)胞貼附在瓶壁上生長。接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止分裂生長的現(xiàn)象稱細(xì)胞 的接觸抑制。原代培養(yǎng)：指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)時(shí)，懸浮生長的細(xì)胞直接用離心法收集貼壁 生長的細(xì)胞要先用胰蛋白酶等處理，再用離心法收集。四、干細(xì)胞的培養(yǎng)及其應(yīng)用干細(xì)胞功能：在一定條件下，可以

3、分化成其他類型的細(xì)胞。干細(xì)胞的存在：早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。干細(xì)胞的種類基礎(chǔ)診斷判斷對錯(cuò)正確的“，錯(cuò)誤的打“”)多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜 為 。()提示：多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜 為 7.2。動物細(xì)胞培養(yǎng)要定期更換培養(yǎng)液，其目的是便于清除代謝物，防止代謝物積累對胞自身造成傷害。動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是動物細(xì)胞的全能性。提示：動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞增殖。制備肝細(xì)胞懸液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理。()()()提示：應(yīng)該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。培養(yǎng)動物細(xì)胞的第一(即第次細(xì)胞增)稱為原代培養(yǎng)。 提示：原代培養(yǎng)指動物組織經(jīng)處理后的初

4、次培養(yǎng)。培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞。 提示：由于接觸抑制所以培養(yǎng)瓶壁上形成的應(yīng)該是單層細(xì)胞。核心突破動物細(xì)胞培養(yǎng)過程解讀()()原理：細(xì)胞增殖。選：般取自幼齡動物的器官或組織，因?yàn)檫@些組織或器官的生命力旺盛，分裂能力 強(qiáng)。酶處理用酶兩次處理的目的一次使用的目的是使組織細(xì)胞分散開二使用的目的是使細(xì) 胞從瓶壁上脫離下來，便于分散后繼續(xù)培養(yǎng)。使細(xì)胞分散開的原因是能保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng)是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn) 物的及時(shí)排出。不能用胃蛋白酶處理：由于大多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜 pH ，而胃蛋白酶發(fā)揮 作用的最適 2.0 左右，因此不能用胃蛋白酶使細(xì)胞分散。相關(guān)概念的辨析細(xì)胞貼壁和

5、接觸抑制細(xì)胞貼壁將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶內(nèi)于適宜環(huán)境中培養(yǎng)懸中分散的細(xì)胞很快就貼 附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。接觸抑制當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)胞就會停止分裂增殖這種現(xiàn)象稱 為細(xì)胞的接觸抑制。原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)：區(qū)分兩培養(yǎng)的鍵是看用胰蛋白酶處理的對象。第一次用蛋白酶對剪碎的物組織進(jìn)行處理其分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng)原 代培養(yǎng)。第二次細(xì)培養(yǎng)過程中出現(xiàn)觸抑制，用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來，然后 分散到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，為傳代培養(yǎng)。培養(yǎng)條件的分析添血、血漿的作用：血清和血漿中含有多種維持細(xì)胞正常代謝和生長的物質(zhì)，如蛋2 2 2 2 白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長因子等。細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，一般需添加 的血

6、清或血漿。 氣體環(huán)境：CO 調(diào)節(jié)培養(yǎng)液 ，O 維細(xì)胞有氧呼吸。合作探究動物細(xì)胞培過程中有接觸抑制現(xiàn)象現(xiàn)象說明了細(xì)胞膜具有什么功能？ 細(xì)胞膜接受信息后，細(xì)胞停止分裂又說明了什么？提示細(xì)胞培養(yǎng)過程中的接觸抑說明了細(xì)胞膜能進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流胞接受信息 后，細(xì)胞停止分裂，說明了細(xì)胞膜接受的信息能夠傳遞到細(xì)胞核 。為什么動物細(xì)胞培養(yǎng)中有貼壁生長的特性？提示：動物細(xì)胞膜上有糖蛋白使細(xì)胞具有黏著性。根據(jù)癌細(xì)胞的特點(diǎn)，思考一下培養(yǎng)的癌細(xì)胞有沒有接觸抑制現(xiàn)象。提示癌胞細(xì)胞膜上糖蛋白減細(xì)的黏著性降低在適宜的條件下可以無限增殖，因 此培養(yǎng)的癌細(xì)胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培養(yǎng)瓶中能夠生長成多層。練習(xí)下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的

7、敘述中，正確的( )A動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是獲得分泌蛋白B動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開C物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D以過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動物個(gè)體B 物細(xì)胞培養(yǎng)的目的有時(shí)是為了獲得分泌蛋白時(shí)是為了獲得更多的細(xì)胞常養(yǎng) 前要將動物組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理其分散開散的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中很快就 貼附在瓶壁上生長當(dāng)長到細(xì)間表面相互接觸時(shí)胞就會停止分裂增殖即現(xiàn)接觸 抑制現(xiàn)象；通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)只能獲得大量的細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物，而不能獲得完整的動物個(gè) 體。實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的( )A甲過程需要在無菌條件下進(jìn)行B乙過程可用胰蛋白酶處理皮膚組織C過程是原代

8、培養(yǎng)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D過是傳代培養(yǎng)細(xì)胞，不出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D 小鼠的皮膚組織應(yīng)在無菌條件下進(jìn)行；乙程可用胰蛋白酶處理皮膚組織，獲得單 細(xì)胞懸液；原代培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象；傳代培養(yǎng)細(xì)胞也會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較項(xiàng)目理論基礎(chǔ)植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞全能性動物細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞增殖培養(yǎng)基類型成分取材過程固體或半固體培養(yǎng)基礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、氨基酸、 植物激素等植物幼嫩部位或花藥等脫分化、再分化液體培養(yǎng)基無機(jī)鹽、葡萄糖、維生素、氨基酸、 促生長因子、動物血清等動物胚胎或出生不久的幼齡動物的 器官或組織原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)相同點(diǎn)都需要人工條件下的無菌操作，無菌培養(yǎng)；都需要配制合成

9、培養(yǎng)基； 都需要適宜的溫度、pH 等件合作探究：1.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培的目的有什么不同？提示動物細(xì)胞培養(yǎng)是為了獲得量的動物細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物物組織培養(yǎng)是為了獲得新個(gè) 體或細(xì)胞產(chǎn)物。動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中細(xì)胞分裂的方式相同嗎？提示：相同，都是有絲分裂。練習(xí)下列屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的( )A動物細(xì)胞培養(yǎng)基與植物細(xì)胞培養(yǎng)基的成分有所不同B動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行C物細(xì)胞培養(yǎng)可發(fā)生遺傳物質(zhì)改變，而植物組織培養(yǎng)不能D物織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性A 物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基與植物組培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分不同，如培養(yǎng)動物細(xì) 胞的培養(yǎng)基需加入血清植物組織培養(yǎng)所用

10、的培養(yǎng)基則不需加入血清物胞培養(yǎng)與植 物組織培養(yǎng)都需要在無菌工制的條件下進(jìn)行物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)過程中都 可發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變物組織培養(yǎng)最終能夠形成完整的植物體體植物細(xì)胞的全能 性，動物細(xì)胞最終不能被培養(yǎng)成新的動物，不能體現(xiàn)動物細(xì)胞的全能性干細(xì)胞的種類及功能胚胎干細(xì)胞( 細(xì) 胞)成體干細(xì)胞來源早期胚胎成體組織或器官功能及應(yīng)用能夠分化成為動物體內(nèi)的任何細(xì)胞 一步形成組織、器官甚至生物個(gè)體 只能分化成特定的細(xì)胞或組織有發(fā) 育成完整個(gè)體的潛能誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPS 細(xì))體外誘導(dǎo)體細(xì)胞產(chǎn)生能分化成為具有特定功能的細(xì)胞治 療疾病合作探究：(1)導(dǎo)多能干細(xì)胞用于治療人類的某些頑癥的原理是什么？提示誘多

11、能干細(xì)胞具有發(fā)育全能性以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞經(jīng)移植可使 壞死或退化部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題？提示通干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化可以培育出人造器官而決供體器官不足的問題。另 一方面，由于是自身細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的，所以無免疫排斥反應(yīng)。練習(xí) (不定項(xiàng))人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在特定誘導(dǎo)件下，可分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織 細(xì)胞。下圖表示培養(yǎng)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的大致過程。下列有關(guān)敘述正確的 )A人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞屬于一種 細(xì)B通過離心除去上清液可以除去胰蛋白酶C程通常用胰蛋白酶處理D現(xiàn)觸抑制前，培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞數(shù)量有可能BCD iPS 細(xì)胞

12、是經(jīng)人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞不是導(dǎo)多能干細(xì)胞關(guān)于 ES 細(xì)和 細(xì)及其應(yīng)用的說法，正確的( )AES 細(xì)胞存在于早期胚胎中，能分化成各種功細(xì)胞，不能形成生物個(gè)體B 胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織CiPS 細(xì)存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織DiPS 細(xì)是人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的，也可誘導(dǎo)分化成為各種組織細(xì)胞D 細(xì)存在于早期胚胎中，能分化成各種功能細(xì)胞，進(jìn)一步形成組織、器官甚至生 個(gè)體。成體干細(xì)胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織課堂小結(jié)2 2 2 2 課堂檢測下列哪項(xiàng)條件不是動物細(xì)胞培養(yǎng)所需要( )A無菌、無毒的環(huán)境B充足的營養(yǎng)物質(zhì)C宜的溫度和 D95%的空氣和 5%

13、的氧氣D 氧化碳培養(yǎng)箱的氣體條件是 的空氣和 5%的二氧化碳動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的順序( )原代培養(yǎng) 代培養(yǎng) 胰蛋白酶處理組織，形成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液A CB DD 物細(xì)胞培養(yǎng)是用動物胚胎或幼齡動物器官過胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液，再通過 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)得到細(xì)胞株動植物體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的( )A都需用 CO 培養(yǎng)箱B都需用液體培養(yǎng)基C要在無菌條件下進(jìn)行D可現(xiàn)細(xì)胞的全能性C 物組織培養(yǎng)不需要用 CO 培養(yǎng)箱，是用的固體培養(yǎng)基。動物細(xì)胞培養(yǎng)是為了獲得更 多的動物細(xì)胞，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性關(guān)于 細(xì)及應(yīng)用的說法，正確的是 )AiPS 細(xì)是從早期胚胎中獲取的B造血干細(xì)胞是一種 細(xì)C

14、用不同的方法可將成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生 細(xì)DiPS 細(xì)誘導(dǎo)基因突變可分化成各種組織細(xì)胞C 細(xì)是體細(xì)胞體外誘導(dǎo)產(chǎn)生的干細(xì)胞，誘導(dǎo) iPS 細(xì)胞產(chǎn)生的方法有多種iPS 細(xì) 分化成各種組織細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的過程2 2 22 2 2某研究小組進(jìn)行藥物實(shí)驗(yàn)時(shí)，以動物肝細(xì)胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的性。 供培養(yǎng)的細(xì)胞有甲乙種，甲胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞答下列有關(guān) 動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題。將量等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。 一段時(shí)間后，觀察到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)_。在動物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因_ 細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含 5%CO 的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行CO 的用是_在種胞生長過程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿瓶壁時(shí)，其生長 。物實(shí)驗(yàn)需要大量細(xì) 胞兩細(xì)胞頻繁傳代甲胞乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)若動物的肝臟組織 塊制備肝細(xì)胞懸液，需要處